金属结构绪论

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起重机金属结构§0－1金属结构概述§0－2金属结构在起重机中的应用§0－3起重机金属结构的基本要求及发展方向6/1/20221物流工程学院WHUT

1结构：建筑（构筑）物中承受载荷而起骨架的部分，如土木、石、钢筋混凝土、钢。机械性能好：强度高，塑性、韧性好、组织均匀、加工性能好，安全可靠等。由金属型材（L，匚，工，◎……）和钢板以及铸锻件通过焊、铆、栓接组成工程结构。作用：承载，传力一、金属结构§0－1金属结构概述二、金属结构的特点：6/1/20222物流工程学院WHUT

2工业：机械——骨架化工——板结构容器（油、气罐）水电——闸门、输变电塔建筑——厂房，大型建筑物的钢屋架交通——桥梁、船舶、飞机、车辆海洋工程——石油井架及平台国防，宇航——导弹、火箭、航天飞机、卫星发射架等。三、金属结构的应用广泛应用于工业，建筑、交通、海洋工程、国防、宇航等。6/1/20223物流工程学院WHUT

3§0－2金属结构在起重机中的应用一、应用举例桥式类起重机，门式起重机，装卸桥，流动式（轮胎吊），门座起重机，装船机，卸船机等。(参见书P2图)二、起重运输机金属结构的基本受力构件起重运输机金属结构的形式虽然有多种，但从受力性质上来看，它们都是由以下三种基本构件组成：6/1/20224物流工程学院WHUT

41、轴心受力构件：如轮胎吊的拉、压杆，门机的大、小拉杆，装卸桥拉杆，门架斜撑杆等。2、受弯构件：桥吊的主梁，端梁，车驾的纵、横梁等。3、压弯构件：流动吊臂架，门机臂架，门式起重机及装卸桥的刚性支腿等。6/1/20225物流工程学院WHUT

5三、金属结构学习内容例：桥吊主梁设计步骤1、由总体设计确定有关参数：Q，H起，L，各机构V6/1/20226物流工程学院WHUT

62、画出计算简图3、计算载荷确定PQ＋G小车→PG主→qP惯→q`6/1/20227物流工程学院WHUT

74、内力计算（分工况进行）6/1/20228物流工程学院WHUT

85、选结构形式6/1/20229物流工程学院WHUT

96、选材料及确定截面尺寸，h,b,δ或型钢规格7、验算：1）不破坏：满足静强度条件满足疲劳强度条件2）满足刚性条件：不产生过大变形　→　静控制自振频率　　→　动3）不失稳：满足稳定性条件　→　包括整体和局部8、构造设计（施工设计）→　施工图6/1/202210物流工程学院WHUT

109、连接计算附：桥架主梁计算步骤框图6/1/202211物流工程学院WHUT

11§0－3起重机金属结构的基本要求及发展方向一、起重机工作特点及对结构的基本要求工作特点基本要求繁忙安全可靠、坚固、耐用即具有足够的强度、刚度及稳定性受动载多为移动式重量轻，省材料，造价低（含基础造价）便于制造，安装，使用及维修外形美观6/1/202212物流工程学院WHUT

12二、发展的方向及研究要点1、研究和改进设计理论及计算方法1)传统方法许用应力法：σ≤[σ]＝σs/n优点：简便，一般能满足设计要求缺点：不分机型，用途，工作性质，结构的重要性等。取相同的安全系数n。6/1/202213物流工程学院WHUT

132)现在研究：利用电子计算机进行有限元分析计算和优化设计极限状态法：根据不同用途、工作性质及材料分别采用不同的安全系数，更合理、精确，但尚缺乏必要的统计数据资料。（此法已被GBJ17－88列入设计规范中）结构可靠性设计方法结构断裂计算6/1/202214物流工程学院WHUT

142、改进和创造新的结构型式例：三角形臂架断面比矩形断面轻30%以上。3、改进制造工艺焊接　→　冲压高强度螺栓代替普通螺栓，便于装拆，更安全采用胶合连接　国外6/1/202215物流工程学院WHUT

154、合理应用优质材料，新材料低合金钢材料屈服极限16Mn350MPa15MnTi、15MnV400MPa15MnVN450MPa铝合金：ρ＝2.7～2.8t/m3钢材：ρ＝7.8t/m36/1/202216物流工程学院WHUT

16德国用以制造桥架，自重降低50%，但其弹性变形大，稳定性应力低，可焊性差，价高。5、标准化，系列化6、大型化：德国：龙门吊：Q＝640t，L＝140m，h主梁＝8m造船用龙门吊：Q＝1000t，L＝174m，H起＝105m，G＝7200t回转浮吊：Q＝4000t6/1/202217物流工程学院WHUT

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